[发明专利]一种用于轮胎成型控制的辊压机滚压轨迹自动生成方法

权利要求书

1.一种用于轮胎成型控制的辊压机滚压轨迹自动生成方法，其特征在于，该方法步骤如下：

步骤(1).根据滚压轮的设计模型生成滚压轮样条曲线；

步骤(2).使用轮廓仪获取胎胚样本的离散轮廓数据，生成轮廓参考样条曲线；

步骤(3).将滚压轮样条曲线和轮廓参考样条曲线统一转换到世界坐标系；

步骤(4).对滚压轮样条曲线和轮廓参考样条曲线进行空间碰撞检测，生成初始滚压轨迹；

步骤(5).将初始滚压轨迹输入至压辊机，进行轮胎胎面压辊成型试验，并使用轮廓仪获取胎胚的结果轮廓，生成结果轮廓样条曲线；

步骤(6).分析结果轮廓样条曲线与轮廓参考样条曲线之间的差异，并生成误差补偿后的辊压轨迹；

步骤(7).重复步骤5和步骤6的操作直至结果轮廓样条曲线和轮廓参考样条曲线之间的差异稳定在较小的合理区间内，并将最终的滚压轨迹作为生产用滚压轨迹。

2.根据权利要求1所述的一种用于轮胎成型控制的辊压机滚压轨迹自动生成方法，其特征在于，步骤(1)所述滚压轮样条曲线是轴对称和中心对称的二维封闭曲线，其几何中心与滚压轮几何中心重合，且其所在平面与滚压轮的回转对称轴平行；滚压轮样条曲线的工作面对称轴与辊压轮的回转对称轴垂直。

3.根据权利要求2所述的一种用于轮胎成型控制的辊压机滚压轨迹自动生成方法，其特征在于，步骤(2)所述的轮廓仪为非接触式轮廓仪，优选的轮廓仪类型为激光3D轮廓仪。

4.根据权利要求3所述的一种用于轮胎成型控制的辊压机滚压轨迹自动生成方法，其特征在于，步骤(3)所述滚压轮样条曲线、轮廓参考样条曲线和结果轮廓样条曲线均为二维曲线，所采用的样条类型为下列之一：自然三次样条(Natural Cubic Spline)、Hermite样条、Cardinal样条、Kochanek-Bartels样条、Bezier样条、B样条；优选的样条类型为Cardinal样条。

5.根据权利要求4所述的一种用于轮胎成型控制的辊压机滚压轨迹自动生成方法，其特征在于，步骤(4)所述的对滚压轮样条曲线和轮廓参考样条曲线进行空间碰撞检测，具体方法如下：

将滚压轮样条曲线和轮廓参考样条曲线统一转换到x-y二维平面坐标系中；

将滚压轮样条曲线进行空间离散化，两个相邻的离散点Pw[i]和Pw[i+1]之间的距离为ΔL，离散点滚压轮样条曲线的工作面对称轴经过滚压轮样条曲线的几何中心点W，所述离散点顺序组成多边形Upw；

将轮廓参考样条曲线进行空间离散化，两个相邻的离散点Pc[j]和Pc[j+1]之间的距离为ΔL，计算离散点Pc[j]对应的法向量Vc[j]，所述离散点的集合为参考轮廓点集Upc；

调整多边形Upw的角度，使离散点滚压轮样条曲线的工作面对称轴与离散点Pc[j]对应的法向量Vc[j]平行；沿着离散点Pc[j]对应的法向量Vc[j]方向移动多边形Upw的位置，使Upc中仅有一个点包含在多边形Upw中，且保证滚压轮样条曲线的几何中心点W与离散点Pc[j]之间的距离最大，完成碰撞检测；

多边形Upw的位置Pt[j]和法向量Vc[j]作为离散点Pc[j]对应的轨迹信息，逐一计算和记录Upc中每个点对应的轨迹信息，作为初始滚压轨迹。